Для начинающих любителей техники отличным проектом может стать микроавтомобиль с электрической силовой установкой. Такой электрокарт сочетает в себе безопасность, простоту конструкции и увлекательный процесс сборки.
Концепция и основы работы
В основу проекта легли идеи, описанные в журнале «Popular Mechanics». Конструкция представляет собой карт, приводимый в движение компактным электродвигателем, объединенным в одном блоке с редуктором. При грузе около 24 килограммов такой автомобильчик способен работать до 10 часов на одной зарядке. Важно понимать, что время работы напрямую зависит от трех факторов: характеристик самого двигателя (потребляемого тока), емкости аккумуляторной батареи и глубины ее разряда.
РИС. 1. ВАРИАНТ С ОТКРЫТЫМ КУЗОВОМ.
РИС. 2. ПРОСТЕЙШИЙ ВАРИАНТ. 1 — рулевое колесо; 2 — рулевой вал; 3 — рулевая сошка; 4 — соединительная планка; 5 — рулевая тяга; 6 — рычаг поворотной цапфы; 7 — поворотная цапфа; 8 — лонжерон рамы; 9— подшипник; 10 — реостат; 11 — аккумуляторная батарея; 12 — резиновая подушка; 13 — корпус; 14 — ось редуктора и шкив ременной передачи; 15 — стойка; 16 — рычаг поворотной цапфы; 17 — выключатель; 18 — кронштейн.
Силовая установка и электрическая часть
На рисунке 2 детально показана силовая установка с приводом. Электрическая схема подключения двигателя к аккумуляторам включает реостат, который, будучи включенным последовательно в цепь обмотки возбуждения, позволяет регулировать обороты мотора.
Электродвигатель крепится к раме через сваренные к его корпусу уголки-кронштейны (18). Для гашения вибраций монтаж выполняется на резиновые подушки (12). Двигатель имеет два полюса с выведенными клеммами. Если после подключения батареи колеса вращаются в обратную сторону, достаточно поменять провода местами. Для удобства можно установить полюсный переключатель, который добавит функцию заднего хода.
Особое внимание стоит уделить силовым проводам: их сечение должно быть не менее 10–15 мм², а изоляция — надежной. Скорость контролируется реостатом (10) с сопротивлением до 20 Ом, отдельный спидометр не обязателен.
Безопасность и управление
Карт в обязательном порядке должен быть оборудован надежным тормозом, мгновенно срабатывающим и возвращающимся в исходное положение. Привод — ножной. Конструктивно его можно совместить с выключателем двигателя: при нажатии на педаль сначала разрывается электрическая цепь, и только затем включается механический тормоз. Для этого педаль должна иметь небольшой свободный ход. Педаль тормоза, выключатель и реостат удобно расположить на правой стороне полика (пола).
Конструкция рамы и ходовой части
Основой автомобиля служит рама, сваренная из стальных уголков, установленных ребром вниз. Для аккумуляторов формируется короб из уголков, установленных ребром вверх. Передний мост изготавливается из швеллера, к которому привариваются поворотные кулаки с цапфами (7) для передних колес. Цапфы гнутся из мягкой стали и снабжаются ограничительными буртиками.
Задняя ось (стальной пруток диаметром 15 мм) устанавливается в подшипниках скольжения (9), закрепленных на лонжеронах.
Рулевое управление
Детали рулевого управления (рычаги, тяги, сошка) изготавливаются из полосовой стали. Все соединения выполняются на болтах с корончатыми гайками и обязательно шплинтуются. Рулевой вал помещается в трубку, которая крепится на стойках (15). Рулевое колесо можно согнуть из стального прутка.
Колеса и привод
Идеально использовать готовые колеса диаметром 250–300 мм с пневматическими шинами от детского транспорта. Привод — клиноременный, от шкива на оси редуктора (14) к шкиву на задней оси. Натяжение ремня регулируется перемещением двигателя, натяжным роликом или прокладками (12). Проскальзывание ремня при резкой остановке выполняет роль простейшего сцепления. Крутящий момент передается на одно заднее колесо. Чтобы сделать привод на оба колеса, потребуется изготовить простейший дифференциал или фрикционную муфту.
Отделка и рекомендации
Пол (полик) изготавливается из толстой фанеры, к нему крепится мягкое сиденье, которое можно сделать регулируемым.
Важные замечания для конструкторов:
- Хотя в проекте упоминаются генераторы от автомобилей «Москвич» или «Волга», их мощность избыточна. Для детского карта лучше подойдут менее мощные двигатели и компактные аккумуляторы типа НКН-10.
- Расчетная скорость не должна превышать 4–6 км/ч (скорость быстрого шага).
- Автомобильные стартеры не подходят для длительной работы из-за большого потребляемого тока. Их можно рассматривать только для кратковременных спортивных заездов.
- При использовании двигателя от легкового автомобиля понижающий редуктор придется изготовить самостоятельно, рассчитав передаточное число исходя из оборотов двигателя и желаемой скорости.
- Заднюю ось можно усовершенствовать, установив шарикоподшипники.
Простор для творчества
Базовый карт — отличная платформа для модификаций. Ему можно добавить:
- Кузов: Открытый (как на РИС. 1) или закрытый, из фанеры, жести или даже стеклопластика.
- Вездеход: Как показано на РИС. 3, с увеличенным клиренсом и съемным тентом.
- Грузовой вариант: С кузовом для перевозки небольших грузов.
- Гоночный автомобиль: С обтекаемым кузовом из стеклопластика и измененным передаточным числом для большей скорости.
Дополнительно карт можно оснастить фарами, звуковым сигналом, бамперами, превратив его в миниатюрную копию настоящего автомобиля.
РИС. 3. АККУМУЛЯТОРНЫЙ ВЕЗДЕХОД.
Как видно, возможности для творчества безграничны. Успех проекта зависит от выдумки, смекалки и технических навыков юного конструктора.
По страницам зарубежных журналов